Tajemnicza planeta Beta Pictoris b wciąż nie ujawnia swego pochodzenia
Beta Pictoris to stosunkowo młoda, licząca około 23 milionów lat gwiazda , wokół której rozciąga się spektakularny dysk pyłowy. Ten układ planetarny od lat fascynuje naukowców, stanowiąc modelowy przykład miejsca, gdzie wciąż trwają procesy formowania się planet. W jego obrębie zidentyfikowano co najmniej trzy gazowe olbrzymy, z których Beta Pictoris b jest najmasywniejsza. Planeta o masie szacowanej na około 11 mas Jowisza porusza się po szerokiej orbicie, okrążając swoją gwiazdę w ciągu 23 lat.
Zespół badaczy z Max Planck Institute for Astronomy w Heidelbergu oraz Observatoire de la Côte d’Azur w Nicei przeprowadził szczegółowe obserwacje Beta Pictoris b, wykorzystując najnowszą wersję instrumentu GRAVITY+, zamontowanego na interferometrze Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI) w obserwatorium ESO Paranal w Chile.
GRAVITY+ to zaawansowane narzędzie, które dzięki ulepszonym systemom optyki adaptacyjnej pozwala na wyjątkowo precyzyjne badania atmosfer planet pozasłonecznych.
Mamy dane o atmosferze tajemniczej planety
Jak podkreślają naukowcy, GRAVITY+ umożliwia nie tylko detekcję planet, ale także analizę składu chemicznego ich atmosfer z niezwykłą dokładnością. To właśnie dzięki temu instrumentowi udało się uzyskać nowe dane dotyczące proporcji izotopów w atmosferze Beta Pictoris b. Analiza proporcji dwóch izotopów węgla (12C i 13C) w cząsteczkach tlenku węgla (CO) obecnych w atmosferze planety jest jedną z metod pozwalających określić miejsce powstania gazowego olbrzyma . Zgodnie z teorią, proporcja tych izotopów powinna zależeć od tego, czy planeta powstała w części dysku, gdzie tlenek węgla występował w postaci lodu (poza tzw. linią śniegu), czy w cieplejszym obszarze, gdzie CO był gazem.
Poprzednie pomiary, wykonane jeszcze przed modernizacją instrumentu GRAVITY, sugerowały, że Beta Pictoris b mogła uformować się poza linią śniegu, a następnie przemieścić się bliżej gwiazdy. Jednak nowe, bardziej precyzyjne dane uzyskane za pomocą GRAVITY+ wskazują na wyższy stosunek 12C do 13C, zgodny z wartościami obserwowanymi w Układzie Słonecznym oraz w przestrzeni międzygwiezdnej.
Wnioski naukowców
Otrzymane wyniki sugerują, że stosunek izotopów węgla w atmosferach młodych gazowych olbrzymów nie różni się znacząco, niezależnie od miejsca ich powstania w dysku protoplanetarnym. To oznacza, że dotychczasowa metoda wykorzystująca analizę izotopową może nie być wystarczająco czuła, by rozróżnić scenariusze formowania się planet . Najprawdopodobniej różnice w proporcjach izotopów są zbyt subtelne, by można je było wykryć obecnymi technikami. Jak zauważają badacze, podobne wartości stosunku 12C/13C uzyskano dla kilkunastu innych młodych gazowych olbrzymów, co dodatkowo podważa skuteczność tej metody jako narzędzia do określania miejsca narodzin planet.
Oprócz analizy izotopowej, naukowcy zaobserwowali także subtelne zmiany w jasności Beta Pictoris b, które mogą być związane z jej rotacją trwającą około 8,7 godziny. To może wskazywać na obecność chmur lub dynamicznych procesów chemicznych w atmosferze planety , jednak do potwierdzenia tej hipotezy potrzebne są dalsze, jeszcze bardziej czułe obserwacje.